Upload
phamanh
View
217
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
1 (6) Datum
2017-02-28
Avdelningen för forskning och innovation
Martina Wikström
016-542 06 42
Anders Lewald
016-544 20 60
Box 310 • 631 04 Eskilstuna • Besöksadress Kungsgatan 43 Telefon 016-544 20 00 • Telefax 016-544 20 99 [email protected] www.energimyndigheten.se Org.nr 202100-5000
E
M2000 W
-4.0
, 2010-1
1-1
7
Klimatvärdering av icke-publika och publika laddstationer inom Klimatklivet
Att man kan utnyttja tiden då bilen ändå är parkerad till att ladda är en stor
fördel med elfordon jämfört med konventionella fordon. En laddstation kan
uppföras publikt, där alla kan ladda, eller icke-publikt då den ofta är
tillägnad ett specifikt fordon.
Den laddstation som möjliggör ett byte från ett konventionellt fordon till ett
elfordon är den där elfordonet laddar över natt - i närhet till hemmet för
privatpersonen eller vid företaget för en verksamhet. Denna laddstation finns ofta
på en parkeringsplats som är enskild, vanligtvis upplåten till ett specifikt fordon,
och kategoriseras som en icke-publik laddstation.
Tillgång till publik laddinfrastruktur är ett viktigt komplement för att åstadkomma
god rörlighet för elfordon men har även ett viktigt syfte i att bygga förtroendet för
elfordon. Vanligtvis kompletterar publik laddinfrastruktur den huvudsakliga icke-
publika laddningen förutom i vissa fall, främst i städer, där det är begränsat med
enskilda parkeringsplatser.
Målet är att uppnå ett ändamålsenligt ekosystem av möjligheter att ladda sitt
fordon för elfordonsanvändare. Transporter utgör ungefär en tredjedel av Sveriges
växthusgasutsläpp (Naturvårdsverket, 2016). Åtgärder inom transportområdet har
därmed stor potential att bidra till en betydande reduktion av växthusgasutsläppen.
Syftet med denna klimatvärdering är att ta fram ett underlag till sökande inom
Klimatklivet som beskriver minskningen av växthusgasutsläpp som en
konsekvens av nybyggnation av olika sorters laddstationer för personbilar.
Underlaget beskriver en generell laddstation, ej ett enskilt fall. Det kommer att
finnas laddstationer med högre användning än det fall som beskrivs här men även
sådana med lägre användning. Utgångspunkten är kunskap om användning av
olika laddstationer idag. Den metodik som har används är en omfattande
litteraturstudie av de vetenskapliga, eller på annat sätt tillförlitliga, publikationer
och underlag som beskriver faktisk användning av olika typer av laddstationer.
För att ta hänsyn till ett ökande antal elfordon i samhället, som i sin tur kan
kopplas till en förändring i användning av främst publika laddstationer, ligger
2 (6) Datum
2017-02-28
tyngdpunkten på insamlad data som motsvarar en något mer mogen marknad och
därmed något högre än dagens genomsnitt.
Vidare bedömer Energimyndigheten att klimatvärderingen av en laddpunkt som
binder samman tidigare öar av snabbladdingsinfrastruktur (50 kW DC eller mer)
eller bygger vidare utmed viktiga stråk, bör kunna bedömas ha åtminstone två
gånger det schablonvärde som nedan anges för denna kategori.
Denna klimatvärdering av laddstationer tar inte hänsyn till några sekundära
effekter, så som t.ex. dess bidrag till ökade försäljningsvolymer av elfordon eller
av kunskapsspridning till följd av åtgärden.
Mest kostnadseffektivt är det att uppföra laddstationer där ej omfattande
grävarbeten är nödvändiga, dvs. i garage och där man på andra sätt kan
väggmontera en laddstation.
Ordlista
Elfordon Elbilar och laddhybrider vilka laddar sitt batteri ombord via
elnätet. Denna kategori benämner Energimyndigheten vanligtvis
som laddfordon (dvs. laddbara från elnätet) men här kommer
begreppen harmoniseras med Klimatklivsförordningen som
använder begreppet elfordon.
Laddstation Geografisk plats med möjlighet till laddning av ett eller flera
elfordon. En laddstation kan tillhandahålla flera laddpunkter.
Laddpunkt Ett gränssnitt där ett elfordon i taget kan ladda sitt batteri.
AC Växelström, eng. alternating current.
DC Likström, eng. direct current.
Normalladdning Laddstation med maximal laddeffekt upp till 22 kW (EC, 2014).
Snabbladdning Laddstation med maximal laddeffekt över 22 kW (EC, 2014).
Denna kategori innefattar den laddeffekt som benämnts som
semi-snabb (3-fas, 32 A, 400 V, AC) då denna motsvarar en
maximal laddeffekt på 22,2 kW. En laddstation för snabbladdning
är ofta utrustad med flera olika kontaktdon.
Se även www.energimyndigheten.se/laddabilen/ordlista
3 (6) Datum
2017-02-28
Klimatvärdering
Den här klimatvärderingen är den andra i ordningen inom
Klimatklivet. Kunskapsuppbyggnaden på området
utvecklas fort och antalet fordon ökar kraftigt, vilket har
motiverat en revidering av klimatvärderingen. Det som
klimatvärderas i detta material är endast den direkta
effekten som uppkommer i och med att man antar att
laddade kWh ersätter en körsträcka som annars utförs till
största delen med fossilt bränsle. Kan man på goda
grunder anta och visa på en annan användning kan detta
användas i beräkningarna. Livslängd kan antas vara 15 år.
Icke-publik normalladdning
Den icke-publika laddpunkten vid elfordonets huvudsakliga parkeringsplats är den
viktigaste laddpunkten och antas motsvara 90 % av överförd energi till ett elfordon.
Ett genomsnittligt fordon antas köra 1240 mil per år.
En icke-publik laddpunkt för normalladdning bidrar därmed till en årlig reduktion av
1630 kg CO2-ekv. per laddpunkt1. Antalet laddpunkter som kan tillgodoräknas i
klimatvärderingen är det antal ladduttag av standarden Typ 2 Mode 3. Den årliga
beräknade utsläppsminskningen blir således:
Källor: Figenbaum et al, 2014; Idaho National Laboratory, 2015; Trafikanalys, 2015; Wood et al, 2017.
Publik normalladdning och publik snabbladdning med 22,2 kW AC
En publik laddpunkt för normalladdning eller snabbladdning vid 22,2 kW antas här
användas 0,5 ggr/dag och vid varje laddsession överförs 8 kWh till elfordonets
batteri.
En publik laddpunkt för normalladdning, eller snabbladdning vid 22,2 kW, bidrar
därmed till en årlig reduktion av 1460 kg CO2-ekv. per laddpunkt2. Antalet
laddpunkter som kan tillgodoräknas i klimatvärderingen är det antal ladduttag av
standarden Typ 2 Mode 3. Den årliga beräknade utsläppsminskningen:
Källor: de Jong, 2016; Georén 2017; Green emotion, 2015; Idaho National Laboratory, 2015; Idaho
National Laboratory, 2016; Miller, 2016; Morrissey et al, 2016; Robinson et al., 2013; Spoelstra, 2014;
Stockholm Stad m.fl., 2016. Wolbertus and van der Hoed, 2016.
1 0,90×1240 [mil]×1,458 [kg CO2-ekv/mil] 2 365 × 0,5 [ggr/dag] × 8 [kWh/dag] × 0,96 [kg CO2-ekv/1 kWh]
Bild från Stockholm Stad, m.fl. (2016)
4 (6) Datum
2017-02-28
Publik snabbladdning 50 kW DC
En publik laddpunkt för snabbladdning likström (DC) antas här användas 2 ggr/dag
och vid varje laddsession överförs 10 kWh till elfordonets batteri. Observera att en
50 kW DC laddare i regel bara är utrustat med ett CCS-uttag och utgör därmed
bara en laddpunkt.
En publik laddstation för snabbladdning DC bidrar därmed till en årlig reduktion av
7300 kg CO2-ekv. per CCS-laddpunkt3. Vanligtvis är det en CCS-laddpunkt per
snabbladdningsinstallation. Den årliga beräknade utsläppsminskningen blir
således:
Källor: Figenbaum et al., 2014; Idaho National Laboratory, 2015; Morrissey et al, 2016; Power Circle,
2017; Robinson et al., 2013; Stockholm Stad m.fl, 2016; van den Hoed et al., 2013. Wolbertus and van
der Hoed, 2016.
Antaganden för beräkning
Beräkningen är baserat på underlag från Naturvårdsverket (2015). Antagandet är
att varje elmil i ett elfordon ersätter en dieselmil i en dieselbil.
Elbil använder 1,5 kWh/mil
Elmix är nordisk medelelproduktion 125 g. CO2-ekv. per kWh
Diesel motsvarar den som säljs på den svenska marknaden, dvs. med
inblandning av knappt 5 % FAME och drygt 8 % HVO.
Dieselbil förbrukar 0,54 l./mil.
Energidensitet diesel 9,8 kWh/liter
Utsläppsfaktorer för diesel 311 g. CO2-ekv. per kWh
Beräkning
Utsläpp 1 dieselmil: 0,54×9,8×311 = 1646 g. CO2-ekv. /mil dieselbil
Utsläpp 1 elmil: 1,5×125 = 188 g. CO2-ekv. /mil elbil
Att ersätta en dieselmil med en elmil innebär en reduktion av 1645-188 =
1458 g. CO2-ekv. /mil
1 kWh el överförd till ett elfordon innebär 0,66 elmil, dvs. 1 kWh överförd
el innebär en reduktion motsvarande 0,96 kg CO2-ekv./1 kWh.
3 365 × 2,5 [ggr/dag] × 10 [kWh/dag] × 0,96 [kg CO2-ekv/1 kWh]
5 (6) Datum
2017-02-28
Referenser
De Jong, G. 2016. Investing in Public Charging infrastructure. MSc thesis,
Rotterdam School of Management, Erasmus University, Nederländerna
EUROPAPARLAMENTETS OCH RÅDETS DIREKTIV 2014/94/EU av den 22
oktober 2014 om utbyggnad av infrastrukturen för alternativa bränslen.
http://eur-lex.europa.eu/legal-
content/SV/TXT/HTML/?uri=CELEX:32014L0094&from=EN
Figenbaum. E., Kolbenstvedt, M., Elvebakk, B., 2014. Electric vehicles –
environmental, economic and practical aspects, TØI report 1329/2014. Oslo,
Norge.
Georén, P. 2017. Kvantitativ analys av nyttjandet av publika laddplatser i
Stockholm stad under perioden 4Q2015- 3Q2016. Rapport inkommen till
Energimyndigheten Green emotion. 2015. Deliverable D1.10 European global analysis on the electro-
mobility performance.
http://www.greenemotion-project.eu/upload/pdf/deliverables/D1_10-European-
global-analysis-on-the-electro-mobility-performance_public.pdf
Idaho National Laboratory. 2015. Plug-in Electric Vehicle and Infrastructure
Analysis September 2015.
http://avt.inel.gov/pdf/arra/ARRAPEVnInfrastructureFinalReportHqltySept2015.p
df
Idaho National Laboratory. 2016. NYSERDA Charging infrastructure report Q1
2016. https://avt.inl.gov/sites/default/files/pdf/evse/NYSERDA2016Q1.pdf
Miller, S., 2016. EV Charging at Scale, EV Transportation and Technology
Summit, 17-20 oktober 2016, Cocoa, Florida, USA.
http://evsummit.org/speakers/presentations/2016/Miller.pdf
Morrissey, P., Weldon, P., O’Mahony, M., 2016. Future standard and fast
charging infrastructure planning: An analysis of electric vehicle charging
behaviour. Energy Policy, 89 (2016), pp. 257-270
Naturvårdsverket. 2015. Information om klimatberäkning.
https://www.naturvardsverket.se/upload/uslapp-vagledning-klimatkllivet-
20151105.pdf
Naturvårdsverket, 2016.
http://www.naturvardsverket.se/Sa-mar-miljon/Statistik-A-O/Vaxthusgaser-
utslapp-fran-inrikes-transporter/
Power Circle, 2017. Sammanställning av data från 50 kW DC-laddare. Underlag
inlämnat till Energimyndigheten
Robinson, A.P., Blythe, P.T. , Bell, M.C., Hübner, Y., Hill, G.A., 2013. Analysis
of electric vehicle driver recharging demand profiles and subsequent impacts on
the carbon content of electric vehicle trips. Energy Policy, 61 (2013), pp. 337–348
6 (6) Datum
2017-02-28
Spoelstra, J.C., 2014. Charging behaviour of Dutch EV drivers. A study into the
charging behaviour of Dutch EV drivers and factors that influence this behaviour.
Master Thesis. Science and Innovation Management. Utrecht University.
https://www.rvo.nl/sites/default/files/2014/10/Master%20Thesis%20Charging%2
0behaviour%20of%20Dutch%20EV%20drivers.pdf
Stockholm Stad, Stockholm Parkering, Kungliga Tekniska högskolan (KTH),
2016. Erfarenheter från etablering av publik laddning i Stockholm. Slutrapport
till Energimyndigheten i projektet 100+10
Trafikanalys, 2015. Körsträckor för svenskregistrerade fordon. Viktat medelvärde
av personbilar och lätta lastbilar.
van den Hoed, R., Helmus, J., de Vries, R., Bardok, D., 2013. Data analysis on
the public charge infrastructure in the City of Amsterdam. In: Proceedings of the
EVS27 International Battery, Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Symposium,
Barcelona.
Wolbertus R. and van der Hoed, R., 2016. Benchmarking charging infrastructure
utilisation in 5 NL regions, CIVITAS Workshop on Clean Vehicles and Fuels:
Challenges and Solutions in electric charging infrastructure deployment. 16-17
juni 2016, Rotterdam, Nederländerna.
Wood, E., Raghavan, S., Rames, C., Eichman, J., Melaina, M., 2017. Regional
Charging Infrastructure for Plug-in Electric Vehicles: A Case Study of
Massachusetts. National Renewable Energy Laboratory, NREL/TP-5400-67436.
Januari 2017.